15. Πρόβλεψη επιτόπων για Β κ' Τ λεμφοκύτταρα

Question 1

Τι ονομάζουμε αντιγόνο;

Answer 1

Αντιγόνο (antigen) είναι οποιαδήποτε ουσία/μόριο έχει την ικανότητα να συνδέεται
ειδικά με ένα μόριο αντισώματος ή με τον επιφανειακό υποδοχέα των δραστικών Τ
λεμφοκυττάρων (TCR) και μπορεί να αποτελέσει το στόχο της ανοσολογικής απόκρισης.
Σήμερα, γνωρίζοντας πλέον ότι η διέγερση του
ανοσοποιητικού συστήματος δεν επάγει μόνο την παραγωγή αντισωμάτων, ορίζουμε ως
αντιγόνα όλες τις ουσίες/μόρια που αναγνωρίζονται από τα κύτταρα του ειδικού σκέλους
ανοσίας (Β και Τ λεμφοκύτταρα).

Question 2

Τι ονομάζουμε ανοσογόνο;

Answer 2

Ανοσογόνο (immunogen) είναι οποιαδήποτε ουσία/μόριο μπορεί να προκαλέσει την
παραγωγή αντισωμάτων ή και δραστικών Τ λεμφοκυττάρων, δηλαδή μπορεί να επάγει
ανοσολογική απόκριση. Κάθε ανοσογόνο είναι και αντιγόνο, αφού μπορεί να συνδεθεί και
με τα προϊόντα της ανοσολογικής απόκρισης που προκαλεί. Αντίθετα, όλα τα αντιγόνα δεν
είναι και ανοσογόνα.

Question 3

Τι ονομάζουμε ανοχογόνο;

Answer 3

Ανοχογόνο (tolerogen) είναι μια ουσία/μόριο που επάγει την ειδική γι΄ αυτό
ανοσολογική ανοχή (δηλαδή, τη μη απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος έναντι
αυτού και μόνο του μορίου). Συνήθως, η μη απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος σε
ένα ανοχογόνο οφείλεται στη μοριακή δομή του μορίου. Το ανοχογόνο όχι μόνο
αποτυγχάνει να προκαλέσει ειδική ανοσοαπόκριση, αλλά, συνήθως, αναστέλλει τη
λεμφοκυτταρική ενεργοποίηση και σε μεταγενέστερες χορηγήσεις ακόμα και της
ανοσογονικής μορφής της ίδιας ουσίας

Question 4

Τι ονομάζουμε αλλεργιογόνο;

Answer 4

Αλλεργιογόνο (allergen) είναι μια ουσία/μόριο που προκαλεί την αλλεργική απόκριση
του οργανισμού. Τα αλλεργιογόνα εισέρχονται στον οργανισμό από το πεπτικό σύστημα,
το αναπνευστικό σύστημα, μέσω της παρεντερικής οδού, ή μετά από επαφή με το δέρμα.

Question 5

Τι ονομάζουμε απτένιο;

Answer 5

Απτένιο (hapten) είναι μια ουσία μικρού μοριακού βάρους, η οποία από μόνη της δεν
είναι ανοσογονική, αλλά αποκτά ανοσογονικότητα, όταν συνδεθεί με μία μεγαλύτερη
ανοσογονική πρωτεΐνη-φορέα (π.χ. την αιμοκυανίνη της πεταλίδας, KLH).

Question 6

Τι είναι οι αντιγονικοί καθοριστές ή επίτοποι;

Answer 6

Αντιγονικοί καθοριστές ή επίτοποι (antigenic determinants ή epitopes) είναι περιοχές
των ανοσογόνων ή των αντιγόνων που συνδέονται με διαλυτά αντισώματα ή με τους
υποδοχείς των Β ή Τ λεμφοκυττάρων (BCR ή TCR, αντίστοιχα). Το μέγεθος των επιτόπων
που συνδέονται με τα αντισώματα ή τον BCR συνήθως είναι 15-22 αμινοξέα, ενώ των
επιτόπων που συνδέονται με τον TCR είναι 9-15 αμινοξέα. Δυνητικά, κάθε τμήμα ενός
ανοσογονικού μορίου μπορεί να λειτουργήσει ως επίτοπος, με αποτέλεσμα σε κάθε
ανοσογονικό μόριο να περιέχεται μεγάλος αριθμός επιτόπων.

Question 7

Τι ονομάζουμε αντιγονικότητα και τι ανοσογονικότητα;

Answer 7

Σε αντιστοιχία με τους παραπάνω ορισμούς, η αντιγονικότητα αφορά την ιδιότητα των
αντιγόνων να συνδέονται με τα τελικά προϊόντα της ανοσολογικής απόκρισης, ενώ η
ανοσογονικότητα την ικανότητα των ανοσογόνων να επάγουν χυμική ή/και κυτταρική
ανοσοαπόκριση

Question 8

Από τι εξαρτάται η ανοσογονικότητα ενός μορίου;

Answer 8

Η ανοσογονικότητα ενός μορίου εξαρτάται από παράγοντες που αφορούν το ίδιο το
μόριο (π.χ. μοριακό βάρος, χημική δομή, ετερογένεια), και από παράγοντες που αφορούν
τον οργανισμό (π.χ. γενετικό υπόβαθρο ως προς την έκφραση συγκεκριμένων
αλληλομόρφων των MHC μορίων, δόση και οδό χορήγησης του ανοσογόνου).

Question 9

Ποια είναι τα πιο ανοσογονικά μόρια στη φύση;

Answer 9

Τα πιο ισχυρά ανοσογονικά μόρια που υπάρχουν στη φύση είναι οι πρωτεΐνες και οι
πολυσακχαρίτες (συνήθως μοριακού βάρους μεγαλύτερου των 40 kDa), που κυρίως
προέρχονται από επιμέρους στοιχεία (π.χ. περίβλημα, καψίδιο, κυτταρικό τοίχωμα,
μαστίγια, ινίδια, τοξίνες) βακτηρίων, ιών και άλλων μικροοργανισμών

Question 10

Πότε γίνονται ανοσογονικά τα λιπίδια και τα νουκλεικά οξέα;

Answer 10

Τα λιπίδια και τα νουκλεϊκά οξέα αποκτούν ανοσογονικότητα μόνο όταν συνδεθούν σε πρωτεΐνες ή πολυσακχαρίτες.

Question 11

Τι είναι τα ανοσοενισχυτικά έκδοχα (adjuvants);

Answer 11

Τα ανοσοενισχυτικά
έκδοχα είναι συνήθως άλατα μεταλλικών στοιχείων (π.χ. αλουμινίου, ασβεστίου ή
σιδήρου) ή γαλακτώματα νερού-λαδιού, με ή χωρίς στοιχεία από παθογόνους
μικροοργανισμούς, και αποτελούν συστατικά αρκετών εμπορικά διαθέσιμων εμβολίων. Η
δράση τους έγκειται στην ενεργοποίηση μηχανισμών της φυσικής ανοσίας, που έχει ως
αποτέλεσμα την ενίσχυση των επαγόμενων ειδικών ανοσοαποκρίσεων
Στον άνθρωπο μόνο άλατα αλουμινίου

Question 12

Ποια τα είδη των αντιγονικών καθοριστών ή επιτόπων;

Answer 12

συνεχείς ή γραμμικούς (continuous ή linear) και τους ασυνεχείς ή διαμορφωτικούς
(discontinuous ή conformational). Οι γραμμικοί επίτοποι σχηματίζονται από αμινοξικά
κατάλοιπα που βρίσκονται σε συνεχόμενη/διαδοχική διάταξη στην πρωτοταγή δομή ενός
αντιγόνου. Οι διαμορφωτικοί επίτοποι αποτελούνται από αλληλουχίες
αμινοξέων που εντοπίζονται σε μη διαδοχικές περιοχές στην πρωτοταγή δομή του
αντιγόνου και σχηματίζονται κατά τη διαμόρφωση της τριτοταγούς δομής
των πρωτεϊνικών μορίων. Κατά συνέπεια, η αναγνώρισή τους από το ίδιο αντίσωμα όταν
το αντιγόνο αποδιαταχθεί/μετουσιωθεί, δεν είναι δυνατή.

Question 13

Ποια μορφή μπορούν να έχουν οι επίτοποι των Β λεμφοκυττάρων;

Answer 13

Οι επίτοποι των Β λεμφοκυττάρων μπορεί να είναι γραμμικοί ή διαμορφωτικοί, γιατί τα
Β λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν πεπτιδικές αλληλουχίες των αντιγόνων που είναι προσιτές
στον υποδοχέα τους (δηλαδή εντοπίζονται στην εξωτερική επιφάνεια της τριτοταγούς
δομής του αντιγόνου), υδρόφιλες και ευκίνητες

Question 14

Ποια μορφή μπορούν να έχουν οι επίτοποι των Τ λεμφοκυττάρων;

Answer 14

Οι επίτοποι των Τ λεμφοκυττάρων είναι
μόνο γραμμικοί και προέρχονται από επιφανειακά προσιτές και μη προσιτές περιοχές της
αλληλουχίας του αντιγόνου, γιατί τα αντιγόνα υφίστανται ενδοκυτταρική επεξεργασία στο
κυτταρόπλασμα των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων προκειμένου οι επίτοποί τους να
παρουσιαστούν στα Τ λεμφοκύτταρα μέσω των MHC μορίων

Question 15

Τι είναι οι νεοεπίτοποι;

Answer 15

Η
τριτοταγής δομή πολλών πρωτεϊνών αλλάζει ή καταργείται κατά την διάρκεια
φυσιολογικών λειτουργιών, με αποτέλεσμα την εξαφάνιση επιτόπων που διέθετε το
αρχικό πρωτεϊνικό μόριο ή και το σχηματισμό άλλων. Αυτοί οι νεοσχηματιζόμενοι επίτοποι
ονομάζονται νεοεπίτοποι. Τυπικό παράδειγμα σχηματισμού νεοεπιτόπων αποτελεί αυτό
που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ενεργοποίησης διαφόρων πρωτεϊνών (π.χ. κατά την
πήξη). Μετρώντας τη συγκέντρωση μιας πρωτεΐνης με ανοσοχημικές μεθόδους και με τη
χρήση νεοεπιτόπων, επιτυγχάνουμε τη μέτρηση του φαινομένου που προκάλεσε το
σχηματισμό τους (π.χ. της ενεργοποίησης).

Question 16

Τι δεσμοί δημιουργούνται στο σύμπλεγμα αντίσωμα - αντιγόνο;

Answer 16

Η σύνδεση του αντιγόνου με το κατάλληλο αντίσωμα γίνεται μέσω των δομικά
συμπληρωματικών περιοχών των δύο μορίων και η σύνδεση είναι αναστρέψιμη με το
χρόνο. Η σταθεροποίηση της αλληλεπίδρασης αντιγόνου-αντισώματος
γίνεται με τη συμμετοχή μη ομοιοπολικών δεσμών, όπως δεσμών υδρογόνου, ιοντικών
δεσμών, υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων και δυνάμεων van der Waals.
Παρόλο που οι δεσμοί αυτοί είναι ασθενείς, ο αριθμός των σχηματιζόμενων δεσμών στην
περιοχή σύνδεσης αντιγόνου-αντισώματος είναι τόσο μεγάλος (έχει υπολογιστεί ότι
δημιουργούνται π.χ. 75-120 δεσμοί υδρογόνου), ώστε το σύμπλεγμα αντιγόνουαντισώματος να είναι πολύ σταθερό.

Question 17

Τι ονομάζεται συγγένεια και τι συνάφεια;

Answer 17

Η δυναμική των αλληλεπιδράσεων αντιγόνου-αντισώματος εκτιμάται με τον
προσδιορισμό της συγγένειας και της συνάφειας. Συγγένεια (affinity) είναι η σταθερά
σχηματισμού του συμπλέγματος αντιγόνου-αντισώματος , ενώ
συνάφεια είναι η συνολική σταθερότητα του συμπλέγματος αντιγόνουαντισώματος. Η συνάφεια εξαρτάται και από τη συγγένεια

Question 18

Ποιες είναι οι διαφορές και οι ομοιότητες αντιγόνων και ανοσογόνων; Ποιο από τα δύο θα χρησιμοποιούσατε προκειμένου να παράγετε αντισώματα ικανού τίτλου έναντι της λευκωματίνης του ορού του ανθρώπου σε ένα πειραματόζωο (π.χ. σε ένα κουνέλι) και ποιο για να δημιουργήσετε μία νέα ανοσοδοκιμασία για την ανίχνευση της λευκωματίνης στον ορό του ανθρώπου

Answer 18

Ως ανοσογόνα ορίζουμε τα μόρια εκείνα που έχουν την ικανότητα να επάγουν χυμική ή/και κυτταρομεσαλοβητική ανοσολογική απόκριση. Τα αντιγόνα είναι μόρια που έχουν την ικανότητα να συνδέονται ειδικά με τα εκκρινόμενα αντισώματα ή/και με επιφανειακούς Τ υποδοχείς. Μια ομοιότητα είναι ότι την ικανότητα αυτή διαθέτουν και τα ανοσογόνα. Για τον λόγο αυτόν, λέμε ότι όλα τα ανοσογόνα είναι και αντιγόνα, ενώ το αντίθετο δεν ισχύει. Η διαφορά υπάρχει κυρίως στο μέγεθος των μορίων, δεδομένου ότι τα αντιγόνα είναι μικρότερα σε μέγεθος από τα ανοσογόνα.

Προκειμένου να παραχθούν αντισώματα ικανού τίτλου σε πειραματόζωο έναντι της λευκωματίνης του ορού του ανθρώπου θα χρησιμοποιούταν ανοσογόνο. Το ανοσογόνο είναι εκείνο που θα επάγει ανοσολογική απόκριση και συνεπώς μαζική παραγωγή αντισωμάτων έναντι στους διαφορετικούς επιτόπους της λευκωματίνης (πολυκλωνικά αντισώματα).

Για τη δημιουργία μία νέας ανοσοδοκιμασίας ανίχνευσης της λευκωματίνης σε ανθρώπινο ορό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί είτε ανοσογόνο, είτε αντιγόνο. Κατά κύριο λόγο οι ανοσοδοκιμασίες βασίζονται στη σύνδεση ενός μορίου με το ειδικό για αυτό αντίσωμα, χαρακτηριστική ικανότητα τόσο των αντιγόνων, όσο και των ανοσογόνων.

Question 19

Θα μπορούσε ένας διαμορφωτικός επίτοπος να προκαλεί τη διέγερση τόσο των Β όσο και των Τ λεμφοκυττάρων; Δικαιολογήστε την απάντησή σας.

Answer 19

Ένας διαμορφωτικός επίτοπος θα μπορούσε να προκαλεί διέγερση τόσο των Β όσο και των Τ λεμφοκυττάρων. Τα Β λεμφοκύτταρα στην περίπτωση αυτή θα αναγνώριζαν τις ασυνεχείς αλληλουχίες που θα βρίσκονταν σε διάφορα σημεία του αντιγόνου, ενώ τα Τ λεμφοκύτταρα θα αναγνώριζαν μία συνεχόμενη πεπτιδική αλληλουχία, δηλαδή ένα μόνο γραμμικό μέρος του διαμορφωτικού επιτόπου. Ουσιαστικά, τα Β λεμφοκύτταρα θα διεγερθούν από το σύνολο των ασυνεχών αλληλουχιών που απαρτίζουν ένα διαμορφωτικό επίτοπο , ενώ τα Τ λεμφοκύτταρα θα διεγερθούν από μία συνεχόμενη αλληλουχία που περιλαμβάνεται στον διαμορφωτικό αυτόν επίτοπο. Εξάλλου, είναι γνωστό ότι τα Β λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν μεγαλύτερου μήκους αλληλουχίες σε σύγκριση με τα Τ λεμφοκύτταρα.